New Haven, Gatra.com - Virus corona yang menyebabkan COVID-19 terkadang dapat membajak sel-sel otak, menggunakan mesin internal sel untuk mereplikasi diri, demikian menurut sebuah studi terbaru. Demikian livescience, 13/9. Penelitian yang diposting 8 September ke database pracetak bioRxiv, belum dipublikasikan dalam jurnal peer-review, tetapi memberikan bukti bahwa SARS-CoV-2 dapat secara langsung menginfeksi sel-sel otak yang disebut neuron.

Meskipun virus corona telah dikaitkan dengan berbagai bentuk kerusakan otak, dari peradangan yang mematikan hingga penyakit otak yang dikenal sebagai ensefalopati, yang semuanya dapat menyebabkan kebingungan, kabut otak, dan delirium, hanya ada sedikit bukti bahwa virus itu sendiri menyerang jaringan otak hingga sekarang.

"Kami secara aktif mencari lebih banyak jaringan pasien untuk dapat menemukan seberapa sering infeksi otak seperti itu terjadi ... dan gejala apa yang berkorelasi dengan infeksi di area otak mana," kata penulis senior Akiko Iwasaki, ahli imunologi di Universitas Yale, kepada Live Sains lewat email. Selain itu, para ilmuwan masih harus mencari tahu bagaimana virus masuk ke otak sejak awal, dan apakah itu dapat dikeluarkan dari otak, penulis mencatat dalam laporan mereka.

Untuk melihat apakah SARS-CoV-2 dapat masuk ke dalam sel otak, penulis penelitian memeriksa jaringan otak yang diautopsi dari tiga pasien yang meninggal karena COVID-19. Mereka juga melakukan eksperimen pada tikus yang terinfeksi COVID-19 dan organoid - kelompok sel yang tumbuh di cawan laboratorium untuk meniru struktur 3D jaringan otak.

"Studi ini adalah yang pertama melakukan analisis ekstensif terhadap infeksi SARS-CoV-2 [otak] menggunakan tiga model," kata Dr. Maria Nagel, profesor neurologi dan oftalmologi di Fakultas Kedokteran Universitas Colorado, yang tidak terlibat dalam penelitian. Sebelumnya, hanya ada "laporan kasus langka" dari SARS-CoV-2 RNA dan partikel virus yang ditemukan di jaringan post-mortem dari pasien. Nagel yang mengkhususkan diri pada neurovirologi, mengatakan kepada Live Science melalui email.

Dalam organoid, tim menemukan bahwa virus dapat memasuki neuron melalui reseptor ACE2, protein pada permukaan sel yang digunakan virus untuk memasuki sel dan memicu infeksi. Mereka kemudian menggunakan mikroskop elektron, yang menggunakan berkas partikel bermuatan untuk menerangi jaringan, untuk mengintip ke dalam sel yang terinfeksi. Mereka dapat melihat partikel virus korona "bertunas" di dalam sel, menunjukkan bahwa virus telah menguasai mesin internal neuron untuk membuat salinan baru dari dirinya.

Saat menyiapkan penyimpanan di sel yang terinfeksi, virus juga menyebabkan perubahan metabolisme di neuron terdekat, yang tidak terinfeksi. Sel-sel di dekatnya mati dalam jumlah besar, menunjukkan bahwa sel yang terinfeksi mungkin mencuri oksigen dari tetangganya untuk terus memproduksi virus baru, kata para penulis.

"Kami tidak tahu apakah peristiwa serupa terjadi pada orang yang terinfeksi," meskipun ada beberapa bukti yang mungkin terjadi, Iwasaki mencatat. Di jaringan yang diautopsi, tim menemukan SARS-CoV-2 telah menginfeksi beberapa neuron di korteks serebral yang keriput. Di dekat sel yang terinfeksi ini, mereka menemukan bukti telah terjadi "stroke kecil", yang mengisyaratkan bahwa virus tersebut mungkin mencuri oksigen dari sel-sel terdekat di otak seperti yang terjadi di organoid, kata Iwasaki.

Khususnya, jaringan otak yang terinfeksi tidak dibanjiri sel kekebalan, seperti yang diharapkan. Ketika virus Zika atau virus rabies menyerang otak, sejumlah besar sel kekebalan biasanya mengikuti, kata penulis. Jadi mungkin saja ketika SARS-CoV-2 berhasil menyusup ke otak, entah bagaimana ia bisa lolos dari pertahanan khas tubuh melawan invasi semacam itu.

Belum diketahui bagaimana tanggapan kekebalan yang tidak biasa ini dapat memengaruhi jalannya infeksi, tetapi mungkin membuat virus lebih sulit untuk dibersihkan dari otak. Dan meskipun sedikit sel kekebalan yang berkumpul di tempat infeksi, neuron yang sekarat di dekatnya dapat memicu reaksi berantai dalam sistem saraf yang masih menyebabkan peradangan berbahaya, kata para penulis.

Akhirnya, dalam percobaan tikus, penulis memodifikasi satu kelompok tikus secara genetik untuk mengekspresikan reseptor ACE2 manusia di otak mereka, sementara kelompok tikus lain hanya membawa reseptor di paru-paru. Kelompok tikus pertama berat badannya merosot dengan cepat dan mati dalam waktu enam hari. Sedangkan kelompok kedua tidak mengalami penurunan berat badan dan bertahan. Selain itu, pada tikus dengan infeksi otak, susunan pembuluh darah di otak berubah secara dramatis, mungkin untuk mengarahkan darah yang kaya nutrisi ke "titik panas aktif secara metabolik" di mana virus telah mengambil alih, tulis menulis.

Studi organoid dan tikus memberikan petunjuk tentang seberapa mematikan SARS-CoV-2 jika mencapai otak. Tapi sekarang, para ilmuwan harus melihat apakah hasil yang sama terjadi pada manusia.